山东龙口诸由观诸由中学八年级物理下册6.3重力教学设计鲁教五四制 1

6.3重力课程目标1知道什么是重力，重力的方向，重心2会用重垂线解决实际问题3理解重力的大小与质量成正比4会用公式G=mg计算重力一、导入新课 情境：唐代诗人李白在望庐山瀑布一诗中写道：“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布飞流直下水为什么会从高处流向低处呢?传说牛顿在苹果树下看书，突然从树上掉下来一只苹果打在他的头上，从而使他发现了万有引力树上的苹果会下落而为什么不是向上抛呢?二、备课要点 1通过观察和实验探究重力的大小和方向2通过调查和实际测量，了解一些常见物体重力的数值，从而锻炼学生的观察能力3通过观察实验，使学生对大自然充满好奇，领略自然现象中的美妙与和谐蓬点：(1)知道什么是重力；重力的方向与作用点；(2)理解重力的大小与质量成正比，会用公式G=mg计算重力难点：重力的大小与哪些因素有关；重力与质量的区别与联系三、知识点击 1重力的产生 你有没有想过下面这些问题?树上的苹果为什么总是落向地面，而不是飞向空中?包围地球的大气为什么不会逃逸?月亮为什么单单绕着地球转动?水为什么由高处向低处流?为什么会有潮起潮落?如图821所示 说明：原来，宇宙问任何两个物体，大到天体，小到灰尘之问，都存在相互吸引的力这就是万有引力例如：地球之所以绕着太阳转就是由于地球与太阳间存在着万有引力 重力的产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫做重力 说明：(1)地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用地球表面附近的一切物体都受到重力的作用不管质量大还是小，也不论有无生命，凡是由分子、原子构成的物体，皆受重力作用 (2)重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力 (3)重力是非接触力，抛出去在空中运动的物体与静止时受到重力是不变的 (4)重力的施力物体是地球 2重力的方向 实验探究：如图822(a)，将小球悬挂在铁架台的横杆上，待球静止时，在图上画出球静止时细线的位置 如图822(b)，将铁架台倾斜一个角度，在图上画出球静止时细线的位置 两图中细线都处于_位置，这说明什么? 观察分析：当小球静止时，细线都处于竖直状态这表明重力的方向总是竖直向下重力的方向，可由铅垂线确定，总与当地的水平面垂直，切不可说成垂直向下，因为平面不同，其垂直向下的方向也不同重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系 结论：重力的方向是竖直向下的 应用：用一细线拴上重锤即可做成重垂线，由于重锤的重力方向总是竖直向下，在重力作用下重垂线的方向也是竖直向下的，利用它可以检验墙、旗杆等是否竖直，以及平面是否水平 3重力的大小 科学研究指出，物体重力的大小跟它的质量有关，物体的质量越大，它受到的重力也越大 (1)物体受到的重力跟它的质量成正比 (2)重力跟质量的比值约等于9.8Nkg 若用字母G表示重力，m表示质量，g表示物体重力与质量的比值则重力与质量的关系是G=mg通常取g=9.8Nkg,在粗略情况下，g可取10Nkg 说明：(1)在G=，增中，g=98Nkg的物理意义是：质量为1kg的物体在地面附近所受重力的大小是9.8 N_ (2)重力的大小可以用弹簧测力计测出 (3)一个物体的重力大小不受运动状态改变的影响，与是否还受其他力也没有关系 (4)在地球上不同纬度的地方测定的g略有差异，同一个物体在地球上不同地方受到的重力大小也略有差异 (5)月球上的物体由于被月球吸引也受到“重力”1969年7月21日，登月宇航员穿的宇航服质量约为80kg，若在地面上，人会感到很重，但宇航员在月球上却很轻巧这是由于月球上的g月大约是地球上g地的16同样道理，月球上的物体下落得会比地球上要慢些 4物体的重心 一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫做物体的重力 引入重心的概念后，研究具体的物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力表示，于是，原来的一个物体就可以用一个有质量的点来替代，如图823所示， 说明：(1)重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点； (2)质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关有规则几何形状的均匀物体，它的重心在它的几何中心，如铅球的重心就在球心； (3)质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关； (4)物体重心的位置，可以在物体上，也可在物体外，例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上； (5)重心的位置与物体所在位置及放置状态和运动状态无关，但一个物体内质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则球(含水)的重心将下移 薄板重心的求法 薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图824所示先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上，然后在c点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过c点的竖直线cD上，A曰和CD的交点0，就是薄板重心的位置 说明：二力的平衡条件：当物体受两个力作用而处于静止状态时，这两个力必在同一条直线上，在上图中，重心既在AB线上，又在cD线上，故重心在AB与cD的交点上 5重力和质量的区别与联系 在认识物体所受的重力与其质量成正比的关系时，应注意重力和质量的区别，现列表加以说明物理量区别和联系 质量 重力 概念物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的力 符号 m G 量性只有大小，没有方向既有大小，也有方向，且方向总是竖直向下 区 单位 kg N 别大小与地理位置的关系同一物体在任何位置质量大小均不变 物体的重力随位置的变化而变化 计算公式 m=V G=mg 测量工具 天平、秤 弹簧测力计联系 重力与质量的关系式是G=mg g=9.8Nkg四、探究活动 活动内容一 探究重力的大小跟什么因素有关 探究准备：弹簧测力计，钩码1盒(每只钩码质量为50g) 探究过程：按照如图824所示那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计下，分别测出它们受到的重力，并将测得的数据记录在下表中，计算出每次重力与质量的比值 质量kg0.050.100.150.20O.250.30 重力N重力与质量的比值gNkg 提出问题：通过分析实验数据，你的结论是：物体所受重力与它的质量成_，其比值是一个定值，约等于_Nkg 根据上述结论解释：为什么搬起你的课桌比搬起你坐的板凳更费力? 探究结论：正比9.8因为课桌的质量比板凳的质量大，课桌受到的重力就比板凳受到的重力大，所以搬动课桌需要克服更大的重力 活动内容二 阅读材料 失重状态 我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响，人们也早已习以为常了要是一旦失去了重力，我们的生活又会变成什么样子呢?这是一个很有趣的问题，有了宇宙飞船和航天飞机，宇航员们体验到了人在失去重力的情况下的生活 宇宙飞船和航天飞机上的宇航员，也还是受到重力的，只不过由于他们高速围绕地球飞行，就好像不受重力似的(道理要到高中物理中才能学习)这种状态通常叫做失重状态 在失重状态下，人可以飘浮在空中，要举起笨重的物体，也不用费很大的力气，真是“轻而易举”宇航员要睡觉，躺着站着都行，没有不同的感觉，实际上，宇航员是钻进固定在舱壁上的睡袋里去睡的，就像虫茧挂在树枝上那样 在太空中吃饭也很特别，不能吃碎渣飞溅的饼干，以免碎渣长久飘浮在空中，吸入气管早先宇航员的食物是装在像牙膏那样的管里，吃的时候往嘴里挤现在制成了可以在太空吃的普通饭菜，如一口一个的小面包，外面裹着一层蛋白质薄膜的蛋糕，用塑料袋装的各种冷冻压缩食品等在失重状态下，杯里的水倒不进嘴里，宇航员喝水时要把水挤到嘴里去 希望本书的读者中将来有的能当上宇航员，飞到太空中去，从事新奇的科学研究，也体验一下失重状态下的生活指点迷津例1：如图826所示的三幅图，共同反映了哪些物理知识?(至少写出两点) 解析：观察图中所示情景可知，苹果由静止变为向下运动，是因为重力改变了它的运动速度；抛出的石子由于惯性，会继续向前运动，同时由于受重力的作用，石子的运动方向会改变；由于重力的作用，水从简处流向低处分析三种现象